02.無線アクセスネットワーク技術

無線アクセス・インタフェース

（P.12）

・W-CDMAのネットワークアーキテクチャの構成要素を３つ応えよ

①コアネットワーク（CN：Core Network)

②無線アクセスネットワーク（RAN：Radio Access Network)

③モバイル端末（UE：User Equipment)

・CN-RAN間：（ ① ）

・RNC間：（ ② ）

・RNC-NodeB間：（ ③ ）

・NodeB-UE間：（ ④ ）

・主要なインターフェース部を（ ⑤ ）している

①Iu

②Iur

③Iub

④Uu

⑤標準化

（P.13）

・LTEのネットワークアーキテクチャの構成要素を３つ応えよ

①コアネットワーク（EPC：Evolved Packer Core Network)

②無線アクセスネットワーク（E-UTRAN：Evolved UTRAN)

③モバイル端末（UE：User Equipment)

・EPC-E-UTRAN間：（ ① ）

・eNodeB間：（ ② ）

・E-UTRAN-UE間：（ ③ ）

①S1

②X2

③LTE-Uu

（P.14）

・W-CDMAとLTEのプロトコルアーキテクチャ

CN

①NAS

RAN

②RRC

③PDCP

論理チャネル

④RLC

トランスポートチャネル

⑤MAC(メディア（媒体）アクセス制御)

物理チャネル

⑥PHY

⑦無線回路制御

伝送技術

（P.15）

・主要なデジタル変調方式を４つ答えよ

位相偏移変調

①BPSK：1ビット2値(0,1)

②QPSK：2ビット4値((0,0),(0,1),(1,0),(1,1))

直交変調

③16QAM：4ビット16値

④64QAM：6ビット64値

（P.16）

・I相(チャネル)→（ ① ）、Q相(チャネル)→（ ② ）

①基準成分

②直交成分

・QAM変調は、（ ① ）と（ ② ）の組み合わせである振幅位相変調（APSK）の一つである

①振幅変更（ASK）

②位相変調（PSK）

・16QAMは、16シンボル点（16=2^4）をもち（ ① ）の伝送容量があることが分かる

①４ビット／シンボル

（P.18）

・16QAM、64QAMのようにシンボル当たりの伝送ビット数が増える変調方式ほど雑音に対する余裕が（ ① ）なる

①小さく

（P.19）

・（ ① ）は、伝搬品質を予測し、良好な場合は64QAM等の多値変調を、

悪化した場合は、BPSKなどを適用する事によって総合的に（ ② ）を高める方式

①適応変調方式

②スループット

・適応変調方式が採用されている通信を３つ挙げよ

①IEEE802.11a/g/n

②IEEE802.16e

③第3.5世代以降のIMT-2000の機能拡張システム

・誤り訂正符合の符号化率を適宜切り替える事を（ ① ）と呼ぶ

①適応変調符号化方式(AMC)

・通信品質を確保する為の誤り制御技術として（ ① ）や（ ② ）がある

①誤り訂正符号化（FEC）

②自動再送要求方式（ARQ）

・自動再送要求方式（ARQ）とは、受信データに誤りがある場合、送信側へ（ ① ）する方式

①再送要求

・伝送路符号化方式は、移動体通信システムで多用されている送信信号を

（ ① ）可能な符号にマッピングする方式である

①誤り訂正

・移動体通信では、リアルタイム性を確保する為に（ ① ）方式が使用される。

これは、受信部だけで受信情報の誤り訂正が可能

①FEC(Foward Error Correction)

（P.20）

・誤り訂正符号の効果を最大限に引き出す為に、伝送中に発生するバーストエラーをランダム化する（ ① ）が併用される。

これは、変調に先立ち、送信信号系列を並べ替え受信部でもとに戻す処理

①インタリーブ処理

（P.20-22）

・移動体通信で採用される代表的な誤り訂正符号を４つ挙げよ

①リードソロモン符号：デジタル放送など

②畳み込み符号：６個の１ビット遅延器＋２個の排他的論理和符号列

③ターボ符号：複数の誤り訂正符号器とインタリーブ機能、復号・デインタリーブ処理・符号化の繰り返し

④LDPC符号（Low Density Parity Check）：線形ブロック符号

（P.23）

・CDMA方式

拡散符号：OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor)符号：異なる拡散率の符号間でも直交性が成立

RAKE受信方式：パスダイバーシティ処理。直接波と複数パスからの遅延波(反射波)を同相になるように位相調整して

合成することにより、SIRを改善する。複数のパスからの受信信号をかき集めて処理する（ ① ）を意味する

①熊手

（P.25）

・OFDM方式はマルチキャリア変調方式の一種

WiMAX、LTE(ダウンリンク)で採用

GI(ガード・インターバル)：CP(Cyclic Prefix)とも呼ばれる。OFDMシンボルの後半の一部と同一の信号を先頭に挿入。

シンボル間に挿入されることにより、直接波と遅延波でシンボル間の重なりが生じにくくなる。

ちなみに、遅延波により同じシンボルが重なった場合は問題ない。

（P.28）

・SC-FDMAは、OFDM(OFDMA)の特徴を保持しながら、これとほぼ同一の全体構成で

シングルキャリア伝送を実現し、（ ① ）低減を可能にするもの

①ピーク電力対平均電力比

・SC-FDMA方式は、3GPPで標準化された（ ① ）のアップリンクに採用されている

①LTE

移動体通信用周波数帯域

（P.29-30）

・2003年、総務省により「電波政策ビジョン」が策定され、周波数需要の増大に備えた（ ① ）が提言された

①電波開放戦略

・移動体通信関連に割り当てられた周波数帯

１．IMT用周波数：（ ① ）Hz（４つ）

２．広帯域移動無線アクセスシステム用周波数：（ ② ）Hz

ワイヤレスブロードバンド企画（UQ）【モバイルWiMAX】とウィルコム【XGP】

３．IMT-Advancedシステム用周波数帯：（ ③ ）～（ ④ ）Hz

４．次世代情報家電用候補周波数：（ ⑤ ）Hz

①800M、1.5G、1.7G、2G

②2.5G

③3.4G

④3.6G

⑤5G

電波伝搬特性

（P.32）

・伝送品質を低下させる環境を３つ答えよ

１．レイリーフェージングによる受信レベルの落ち込み

２．（ ① ）による帯域内の振幅/位相特性の歪み

３．（ ② ）による搬送周波数のずれ

①マルチパス伝搬

②ドップラー効果

（P.33-34）

・マルチパス・フェージング耐性技術を二つ答えよ

（ ① ）：複数のアンテナを設置し、伝送路を形成して受信レベルの極端な低下を防ぐ

（ ② ）：伝送路の伝送特性を推定し、受信信号の歪みを等化する手法（スキャタード・パイロット・シンボルの挿入）

①アンテナダイバシティ

②伝送路推定と補償等化方式

アンテナ技術

（P.35-37）

・マルチアンテナ技術を二つ答えよ

（ ① ）：不要波を除去しながら、本来受信したい希望波を選択して受信する、干渉除去技術

（ ② ）：送信側と受信側の双方に複数のアンテナを設置し、マルチパス伝搬環境を積極的に利用する

①AAA

②MIMO

MIMO多重法：直並列変換（S/P）による分割、並直列変換（P/S）で元に戻す

MIMOダイバーシティ法：時空間ブロック符号化（STBC：Space Time Block Coding）による並列信号分割

無線アクセス制御

（P.38-39）

・ハンドオーバー

回線品質情報収集→切り替え要否判定→切り替え制御

（ ① ）：W-CDMA内/LTE内ハンドオーバー

（ ② ）：W-CDMA・LTE間ハンドオーバー

（ ③ ）：ネットワーク負荷分散

（ ④ ）：端末側でハンドオーバー可否判断

（ ⑤ ）：ネットワーク側でハンドオーバー可否判断

（ ⑥ ）：現セル無線回線を開放し隣接セルへの回線を設定

（ ⑦ ）：現セル無線回線を維持しながら隣接セルへの回線を設定

①Intra-systemハンドオーバー

②Inter-systemハンドオーバー

③Network Initiatedハンドオーバー

④Mobile Initiatedハンドオーバー

⑤Mobile Assistedハンドオーバー

⑥ハードハンドオーバー（Break before Make）

⑦ソフトハンドオーバー（Make before Break）

（P.39）

・端末からの送信電力制御(TPC:Transmit Power Control)

（ ① ）：端末が自律的に初期送信レベルを設定

（ ② ）：基地局から端末の送信電力を制御

①オープンループTPC

②クローズドループTPC：インナーループ制御、アウターループ制御

無線アクセスネットワークの構成

（P.41）

・W-CDMA方式では、全てのセルで同一周波数の使用が可能。不感地域の解消や

屋内使用領域の拡大を目的にして、（ ① ）（ ② ）（ ③ ）の

オーバレイ構成をとる場合は、それぞれの層に異なった周波数を使用することが必要。

①マクロセル

②マイクロセル

③ピコセル

自宅専用エリアを作る「フェムトセル」

半径約7kmで災害時専用の「大ゾーン基地局」

（P.42）

・W-CDMA無線システム構成図

①無線基地局装置（BTS）

②無線ネットワーク制御装置（RNC)

（P.42）

・BTSの構成

１（ ① ）：無線周波変調波を所定のレベルまで増幅しアンテナに供給する

２（ ② ）：変調器及び復調器からなる。

３（ ③ ）：安定した無線回線を維持する機能

-送信信号のチャネル・コーディング

-フレーム構成

-データ変調

-拡張変調及び受信信号の逆拡散

-チップ同期

-チャネルコーディング

-RAKE受信処理

-データの多重分離やセクタ間ダイバーシティ、ハンドオーバ時の最大比合成等

①送信電力増幅部

②変復調部

③ベースバンド信号処理部

（P.44）

・（ ① ）は、交換機、無線基地局装置、マルチメディア信号処理装置と接続され、

無線回線の回線接続制御、ハンドオーバ制御等を行う

①無線ネットワーク制御装置（RNC)

・（ ① ）は、パケット交換データにおけるプロトコル変換等のパケット信号処理や

音声信号処理機能をもっており、RAN機能とCN機能の信号機能の両機能を果す装置

①マルチメディア信号処理装置（MPE）

（P.42）

・LTE無線システム

eNodeBがBTSとRNCの機能を持つ

無線通信方式

（P.45）

・無線アクセス方式のロードマップ

（P.46-48）

・CDMA2000 1X

【特徴】

高速データ通信

良質な音声品質

国際ローミング

【新技術】

（ ① ）との後方互換性を持った拡張版

【伝送速度】

下（ ② ）

上（ ③ ）

・CDMA2000 1X EV-DO Rev.0

【特徴】

高速パケット通信に特化、最適化した移動通信方式

DLの非対称伝送に最適化

【新技術】

DLに（ ④ ）採用

（ ⑤ ）と（ ⑥ ）の採用

変調方式にQPSK、8PSK追加（DL)

高速ハンドオーバ

【伝送速度】

下（ ⑦ ）

上（ ⑧ ）

・CDMA2000 1X EV-DO Rev.A

【特徴】

ULの高速化と伝送効率の向上

【新技術】

AMCとARQの採用（UL)

変調方式にQPSK、8PSK追加（UL)

【伝送速度】

下（ ⑨ ）

上（ ⑩ ）

・CDMA2000 1X EV-DO Rev.B

【特徴】

（ ⑪ ）を束ねてブロードバンド化

【新技術】

変調方式に64QAM追加

【伝送速度】

下（ ⑫ ）

上（ ⑬ ）

・UMB

【特徴】

20MHｚ帯域まで対応

OFDMA技術の採用

ピークデータレートの拡張

接続時間の短縮

アーキテクチャの最適化

【新技術】

OFDMA

LDPC（低密度パリティ検査符号）

【伝送速度】

下（ ⑭ ）

上（ ⑮ ）

①cdmaone

②154kbps

③154kbps

④TDM

⑤AMC

⑥ARQ

⑦2.4Mbps

⑧154kbps

⑨3.1Mbps

⑩1.8Mbps

⑪複数周波数

⑫4.9Mbps×N（キャリア数）

⑬1.8Mbps×N（キャリア数）

⑭37Mbps

⑮35Mbps

（P.48）

・HSDPAの特徴的な技術

１．複数ユーザが共有する共有チャネル及び（ ① ）の適用

２．（ ② ）の採用

３．パケット合成型の（ ③ ）の導入

①パケットスケジューリング

②適応変調符号化

③ハイブリットARQ

（P.49）

・イー・モバイルが日本で初めて（ ① ）を導入し、最大伝送速度（ ② ）のサービスを提供している

①HSUPA

②5.7Mbps

・LTEの要求条件

データ伝送の高速化（30～100Mbps）

周波数利用効率の向上

無線アクセスネットーワーク（RAN）を含めた（ ① ）

伝送遅延及び接続遅延の低減化

①オールIP化

・LTEでは、下りリンクでは（ ① ）、上りリンクでは（ ② ）が採用されている

①OFDMA方式

②シングルキャリアFDMA（SC-FDMA）

・LTEのコアネットワークは（ ① ）と呼ばれている

①EPC(Evolved Packet Core)

・EPCの特徴

１．階層構造を低くする事で、低遅延を実現している

２．オープンなインターフェースにより、LTE、3Gの他に3GPP2、無線LAN、WiMAXなど様々なアクセスを収容可能

（P.50）

・W-CDMA

【特徴】

高速データ通信

映像を含むマルチメディア通信

国際ローミング

固定電話なみの高音質化

【新技術】

パケット伝送

上り/下り非対称通信

可変伝送速度（マルチレート）

【伝送速度】

（ ① ）

・HSDPA/HSUPA

【特徴】

下り/上りの回線の高速化

高度なマルチメディアサービス

【新技術】

共有チャネル及びパケットスケジューリング

適応変調符号化

パケット合成型ハイブリッドARQ

【伝送速度】

下り（ ② ）

上り（ ③ ）

・HSPA+

【特徴】

Dual Cellによる下り/上り回線の高速化

高次変調

【新技術】

(下り回線）2×2MIMO

受信帯域値 5/10MHz

【伝送速度】

下り（ ④ ）

上り（ ⑤ ）

・LTE

【特徴】

3Gシステムの長期的展開

高速データ伝送

高スペクトル効率

低遅延伝送

【新技術】

OFDMA技術

(下り回線）4×4MIMO

可変帯域幅1,4,3,5,10,15,20MHｚ

VoIP

【伝送速度】

下り （ ⑥ ）2×2MIMO／64QAM

（ ⑦ ）4×4MIMO／64QAM

上り （ ⑧ ）16QAM

（ ⑨ ）64QAM

①384kbps

②14.4Mbps

③5.7Mbps

④42Mbps

⑤11Mbps

⑥150Mbps

⑦300Mbps

⑧50Mbps

⑨75Mbps

（P.51）

・TDD(PHS/XGP/AXGP(TD-LTE)で採用)の特徴

１．アンペア・バンド運用

２．上り／下り回線の非対称サービスへの柔軟な対応

３．ジョイント検波方式

４．基地局間同期

（P.52-53）

・WiMAXフォーラムは、（ ① ）の製品の仕様適合成や相互接続性の検証と認証を行う事を目的に結成された

①802.16規格関連

（P.54）

・XGPの特徴

１．最大伝送速度は、上り下り共に（ ① ）以上（MIMOなし。10MHzシステムの場合）

２．OFDMA、MIMO技術の導入と多値変調方式(256QAM)の実現

３．（ ② ）による高い周波数利用効率

４．（ ③ ）による柔軟なエリア展開の容易性

５．（ ④ ）とのシステム共存の容易性

以上より、多システムと比較して

上下非対称速度を実現し、ダウンロードだけでなくアップロードも高速

マイクロセル構成により都心部などにおいて、同一エリア内にユーザ数が増えてもスループット低下率が小さい

①20Mbps

②マイクロセルシステム構成

③自立分散型システム

④PHS

・AXGPの特徴

１．最大伝送速度は、上り下り共に（ ① ）以上

２．多種多様なフレーム構成の採用

３．LTEとの親和性向上

①100Mbps

（P.55）

・IMT-Advancedの伝送方式

（ ① ）：IEEE802.16e(モバイルWiMAX)の修正仕様

（ ② ）：LTEの修正仕様

①IEEE802.16m

②LTE-Advanced

（P.56-57）

・IMT-Advancedの性能

通信速度：有線ブロードバンドサービスに匹敵

周波数帯：3.4-3.6GHz帯

高速・大容量：最大1Gbps、キャリアアグリゲーション（複数周波数帯の超広帯域伝送）

システム構成：ソフトウェア無線（SDR）技術、アンテナ性能向上技術（AAA、MIMO）

（P.58）

・日本のデジタル放送では、（ ① ）と呼ばれる独自の変調方式を利用した

（ ② ）方式が採用されている。

①BST-OFDM(Band Segment Transmission-OFDM)

②ISDB-T

無線アクセスネットワークの更なる発展

（P.60-61）

・（ ① ）は3GPP、（ ② ）は3GPP2でそれぞれ標準化が進められている。

いずれも（ ③ ）による電話や多様なマルチメディアサービスの提供基盤となる技術

①IMS

②MMD

③VoIP

（P.61）

・コグニティブ無線技術

無線機が電波を自律的監視、状況に応じて周波数帯を利用、電波資源を効率的に利用